进程间通信(三)——shell实现(dup2)

无名管道(2)：shell管道的实现

小技巧：统计一个文件下有多少行代码？

wc -l 文件名

• 就能得到文件的行数

搭配使用

cat pipe.c | wc -l

小技巧：搜索文件里面的内容

grep "#include" 文件名

小技巧：查看命令在什么地方

whereis ls

Shell中的管道通信

管道的作用

• Shell中具有亲缘关系的进程之间传递消息
• 管道的本质是一个字节流

cat pipe.c | wc -l

将标准输出重定向到管道里面

在shell中运行命令

• 基本流程和重定向功能
  •  封装成进程：fork/exec系统调用
  •  该进程默认打开的stdin、stdout、stderr连接在终端上
  •  运行的命令从键盘读取数据并且把输出和错误消息写到屏幕上
  •  通过重定向，可以从指定文件读取数据，或将数据输出到指定文件
  •  重定向I/O的功能是由shell本事实现的：标准流与文件的连接
  •  程序本身并不知道数据最后流向哪里：只是标准流打交道
  •  通过命令：cmd>file告诉shell将stdout定位到文件file，于是shell就将文件描述符与指定的文件连接起来，程序的输出到file，而不是默认的屏幕

输入输出重定向

使用ls > log 重定向，是怎么实现重定向的？

就是使用dup函数和dup2函数实现的

重定向一般操作stdin(0)、stdout(1)、stderr(2)这个东西

dup函数和dup2函数

• 将管道和输入输出设备联系起来
• 输入、输出重定向到某个设备、文件
• int dup (int oldfd);
• 打开一个已经存在的文件描述符，返回值为新的文件描述符
• 可以利用这个返回的文件描述符，对这个文件描述符进行文件操作

• #include <stdlib.h>
  #include <unistd.h>
  #include <fcntl.h>
  #include <sys/types.h>
  #include <sys/stat.h>
  #include <string.h>int main(void)
  {int new_fd;new_fd = dup(1);write(1, "hello", strlen("hello"));write(new_fd, "world\n", strlen("world\n"));close(new_fd);return 0;
  }

int dup2(int oldfd, int newfd);

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <string.h>
#define handle_error(s) \{perror(s);exit(-1);}
int main(int argc, char *argv[])
{int fd, new_fd;char *buf = "hello world\n";fd = open("data.log", O_RDWR|O_CREAT, 0664);if (fd == -1)handle_error("open");new_fd = dup2(fd, 1);   //把stdout重定向为和fd一模一样的句柄if (new_fd == -1)handle_error("dup2");printf("fd: %d\n new_fd:%d\n", fd, new_fd);write(1, buf, strlen(buf));close(fd);return 0;
}

实验结果：没有输出到屏幕上，重定向到了其他文件，这个用的应该最多

1. 实现原理：
   • 复制文件描述符：dup2
   • 编程练习
   • 一个程序的标准输出定向到管道中
   • 而另一个程序的标准输入重定向到管道中读取
2. 实现步骤
   1. 定义一个无名管道
   2. fork，使用两个进程对数据进行收发
   3. 子进程把标准输出重定向到写管道
   4. 父进程把标准输入重定向到读管道
   5. 其实管道的底层实现流程就像下面一样

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <string.h>#define handle_error(s) \{perror(s);exit(-1);}int main(int argc, char *argv[])
{int pipe_fd[2];if (pipe(pipe_fd) == -1){perror("pipe");exit(-1);}else{int ret_from_fork = fork();if (ret_from_fork == 0){dup2(pipe_fd[1], 1);execlp("cat", "cat", "dup.c", NULL);}else{dup2(pipe_fd[0], 0);close(pipe_fd[1]);execlp("grep", "grep", "include", NULL);}}return 0;
}

int dup3(int oldfd, int newfd, int flags);